Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/61924
| Title: | การผลิตเอทานอลและโปรตีนเซลล์เดี่ยวจากเมล็ดข้าวฟ่างโดยใช้เชื้อผสมระหว่าง Saccharomycopsis fibuligera และ Saccharomyces cerevisiae |
| Other Titles: | Production of ethanol and single cell protein from sorghum grain using a mixed culture of Saccharomycopsis fibuligera and Saccharomyces cerevisia |
| Authors: | ภูมิมาศ สนั่นเสียง |
| Advisors: | ศิริลักษณ์ ธีระดากร |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์ |
| Subjects: | ข้าวฟ่าง เอทานอล Sorghum -- Seeds Ethanol |
| Issue Date: | 2553 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการนำเมล็ดข้าวฟ่างมาใช้ในการผลิตเอทานอลและโปรตีนเซลล์เดี่ยว ข้าวฟ่างเป็นพืชทางเลือกใหม่ เนื่องจากสามารถให้ผลผลิตได้ต่อเนื่องตลอดทั้งปี อายุการเก็บเกี่ยวสั้น ทนต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมได้ดี จากการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของเมล็ดข้าวฟ่าง พบว่ามีคาร์โบไฮเดรตร้อยละ 80.7 โปรตีนร้อยละ 7.23 ไขมันร้อยละ 3.36 เถ้าร้อยละ 1.27 เส้นใยร้อยละ 1.69 และความชื้นร้อยละ 5.75 ต่อน้ำหนักแห้ง คาร์โบไฮเดรตซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของเมล็ดข้าวฟ่าง ถูกนำมาใช้เป็นแหล่งคาร์บอนในกระบวนการผลิตเอทานอลและโปรตีนเซลล์เดี่ยวได้ เมื่อศึกษาการปรับสภาพเมล็ดข้าวฟ่างทางกายภาพ พบว่า ภาวะที่เหมาะสมที่สุด คือ การบดผ่านตะแกรงร่อนขนาด 400 ไมครอนและให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียส ระยะเวลา 20 นาที สามารถให้ปริมาณน้ำตาลทั้งหมด 2.04 กรัมต่อลิตร และเมื่อนำเมล็ดข้าวฟ่างที่ผ่านการปรับสภาพแล้วไปหมักเพื่อผลิตเอทานอลและโปรตีนเซลล์เดี่ยวโดยใช้เชื้อผสมระหว่าง Saccharomycopsis fibuligera และ Saccharomyces cerevisiae พบว่าภาวะที่เหมาะสมที่สุด คือ การใช้อัตราส่วนของกล้าเชื้อที่ 1 : 1 โดยใช้เมล็ดข้าวฟ่างที่ผ่านการปรับสภาพ 10 เปอร์เซ็นต์ ยูเรีย 0.3 เปอร์เซ็นต์ โปแตสเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต 0.1 เปอร์เซ็นต์ แมกนีเซียมซัลเฟต 0.1 เปอร์เซ็นต์ แคลเซียมคลอไรด์ 0.01 เปอร์เซ็นต์ และโซเดียมคลอไรด์ 0.01 เปอร์เซ็นต์ (น้ำหนักต่อปริมาตร) ทำการหมักที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส ที่ความเร็วรอบ 150 รอบต่อนาที สามารถผลิตเอทานอลได้สูงสุด 10.45 กรัมต่อลิตร ที่ระยะเวลาการหมักที่ระยะเวลา 36 ชั่วโมง และปริมาณโปรตีนของกากเมล็ดข้าวฟ่างที่ผ่านการหมักแล้ว 38.39 เปอร์เซ็นต์ ที่ระยะเวลา 120 ชั่วโมง การผลิตเอทานอลและโปรตีนเซลล์เดี่ยวโดยใช้เอนไซม์จากเชื้อ S. fibuligera หมักร่วมกับเชื้อโดยตรงของ S. cerevisiae โดยใช้เมล็ดข้าวฟ่างที่ผ่านการปรับสภาพทางกายภาพและ นำมาย่อยด้วยเอนไซม์อะมิโลไลติคที่ผลิตจากเชื้อ S. fibuligera ที่อุณหภูมิ 90 องศาเซลเซียส ระยะเวลา 30 นาที จากนั้นนำมาหมักด้วย S. cerevisiae โดยเติมยูเรีย 0.3 เปอร์เซ็นต์ โปแตสเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต 0.1 เปอร์เซ็นต์ แมกนีเซียมซัลเฟต 0.1 เปอร์เซ็นต์ แคลเซียมคลอไรด์ 0. 01 เปอร์เซ็นต์ และโซเดียมคลอไรด์ 0.01 เปอร์เซ็นต์ (น้ำหนักต่อปริมาตร) ทำการหมักที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส ที่ความเร็วรอบ 150 รอบต่อนาที สามารถผลิตเอทานอลได้ปริมาณสูงสุด คือ 1.12 กรัมต่อลิตร ที่ระยะเวลาการหมัก 24 ชั่วโมง และปริมาณโปรตีนของกากเมล็ดข้าวฟ่างที่ผ่านการหมักแล้ว 19.55 เปอร์เซ็นต์ ที่ระยะเวลา 72 ชั่วโมง |
| Other Abstract: | This research involved a study on production of ethanol and single cell protein. Sorghum was considered as an alternative crop because of its availability throughout the year, a short-term harvest and resistance to an inappropriate environment. From chemical composition analysis, sorghum grain contains 80.7 % carbohydrate, 7.23 % protein, 3.36 % fat, 1.27 % ash, 1.69 % fiber and 5.75 % moisture of dry weight. Carbohydrate, the main composition of sorghum grain, is used as a carbon-source for ethanol and single cell protein production. The study of physical pretreatment of sorghum grain showed that the optimal conditions were milling and sieving to 400 µm-size and subsequently autoclaving at 121 °C for 20 minutes. Total sugar of 2.04 g/l was obtained under this condition. Pretreated sorghum grain was used for ethanol and single cell protein production using a mixed culture of Saccharomycopsis fibuligera and Saccharomyces cerevisiae. The optimal condition was inoculums ratio 1 : 1, 10 % pretreatment sorghum grain, 0.3 % urea, 0.1% potassium dihydrogen phosphate, 0.1 % magnesium sulfate, 0.01 % sodium chloride, and 0.01 % calcium chloride (w/v). The fermentation conditions were conducted at 30 °C, 150 rpm. Ethanol 10.45 g/l and protein content in sorghum grain residues 38.39 % were obtained at 36 hr and 120 hr of fermentation, respectively. Productions of ethanol and single cell protein using an amylolytic enzyme from S. fibuligera and the cell culture of S. cerevisiae were also investigated. The pretreated sorghum grain was saccharified by the amylolytic enzyme of S. fibuligera at 90 °C for 30 minutes, subsequently, fermented with S. cerevisiae by adding 0.3 % urea, 0.1% potassium dihydrogen phosphate, 0.1 % magnesium sulfate, 0.01 % sodium chloride, and 0.01 % calcium chloride (w/v). The fermentation conditions were at 30 °C, 150 rpm. Ethanol at 1.12 g/l and protein content in grain sorghum residues at 19.55 % were obtained after 24 hr and 120 hr of fermentation, respectively. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2553 |
| Degree Name: | วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | เทคโนโลยีชีวภาพ |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/61924 |
| URI: | http://doi.org/10.14457/CU.the.2010.1726 |
| metadata.dc.identifier.DOI: | 10.14457/CU.the.2010.1726 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Sci - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 5172408823_2553.pdf | 1.49 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.